在美国，大部分电力是通过热源将水烧开，产生高压蒸汽，然后使连接在发电机上的汽轮机旋转。为了产生这种蒸汽，我们的公用事业公司燃烧煤和天然气等化石燃料，或者像佛蒙特扬基那样，依靠核裂变产生的热量。(只有水电、风能和太阳能发电不依赖热源和生产蒸汽。)

不幸的是，当我们使用蒸汽发电时，蒸汽中只有大约三分之一的能量被有效利用;剩下的就成了公用事业公司必须处理的废热。这就是为什么，尽管我们说电踢脚板的热量是100%有效的，但它实际上并不是100%有效的(正如上周专栏后给编辑的一封信中指出的)。在使用的时候，电热的效率只有100%。

发电厂利用冷却塔将这些热量倾倒到周围的空气中，或者从附近的河流或湖泊取水来冷却蒸汽，然后直接凝结水。这两个过程都需要大量的淡水;到目前为止，发电厂是美国最大的淡水消耗者——超过了灌溉用水和市政用水的总和。当地表水被用来冷却时，这种余热会提高水的温度，就像佛蒙特扬基河下面的康涅狄格河所发生的那样——这一过程会伤害鱼类和其他水生生物。

这种做法所代表的能源浪费是没有意义的。更好的方法是收集发电厂的废热，并将其分配给建筑供暖和进行热密集型工业过程。这就是热电联产(有时被称为热电联产)和集中供热的意义所在。

在热电联产(CHP)装置中，高压蒸汽旋转汽轮机发电后，通过热交换器将热量捕获并转移到水中。这些热水(通常在华氏200度左右)可以通过埋在地下的绝缘管道网络分配到建筑物中。热电合作和区域供热的总效率可高达90%，而不是从煤、天然气或浓缩铀中获取约三分之一的能源(33%的效率)。在较温暖的月份，这种热源也可以使用，尽管吸收式制冷，产生冷冻水，可以分配给空调。

今天，美国的大多数卫生防护系统都在我们最大的城市，包括波士顿、纽约和费城，以及大学和医学院。在当地，Brattleboro Retreat有一个热电联产工厂和区域供暖系统。

美国很少使用发电厂的余热的一个原因是，自20世纪40年代以来，我们几乎所有的发电厂都建在远离人口密集地区的地方，这样它们就不会出现在人们的视线之外，它们的污染也不会直接影响到大多数居民。

随着现代污染控制设备和天然气使用的增加，越来越多的发电厂被建在人口较多的地区，这样我们就可以更容易地利用余热。

另一个原因是，直到最近，其他热源都非常便宜。这在今天是很难想象的，直到几年前，我们还在为一加仑的取暖油支付不到一美元;以那个价格，很难证明为我们的大楼输送热水的费用和麻烦是合理的。

在欧洲，尤其是化石燃料一直比较昂贵的斯堪的纳维亚国家，热电联产和区域供热在过去几十年里迅速普及。丹麦一半以上的商业建筑和住宅建筑现在都使用区域能源系统供暖。在去年冬天访问瑞典期间，我参观了三个大型市政系统，它们都是用木屑烧制而成的。

管道保温和泄漏检测技术的显著改进也促进了欧洲地区供热的使用。现在在丹麦有些地方，30英寸直径的管道将热水从30英里外的发电厂输送到城市，热量损失低于10%。

下周，我们将介绍如何使用可再生能源为热电联产电厂提供动力，以及非营利组织Brattleboro Thermal Utility (BTU)(我是该组织的董事会成员)在Brattleboro创建这样一个系统的努力。